[发明专利]一种中空微球负载杂多酸催化剂及其在制备高粘度醋酸丙酸纤维素中的应用

摘要

本发明公开了一种中空微球负载杂多酸催化剂及其在制备高粘度醋酸丙酸纤维素中的应用。本发明先将纤维素进行活化，然后加入液体酸催化剂与中空微球负载杂多酸催化剂和酸酐进行酯化，酯化结束后，通过分离中空微球负载杂多酸催化剂回收重复利用，然后沉析，洗涤，干燥等步骤得到理想取代度，高粘度的醋酸丙酸纤维素。本发明首次使用中空微球负载杂多酸催化剂催化酯化合成醋酸丙酸纤维素。该催化剂中多酸酸性强且无腐蚀性，产物无需水解就能制备部分取代的醋酸丙酸纤维素；降低了纤维素的水解；中空球结构的构筑解决了催化剂内部不能和纤维素较多接触的问题；大大减少反应时间和硫酸使用量，可制备具有高粘度性能的醋酸丙酸纤维素。

主权项

1.一种中空微球负载杂多酸催化剂的制备方法，其特征在于，该制备方法的具体步骤为：(a)将N‑[3‑(三乙氧基硅基)丙基]‑4,5‑双氢咪唑与溴烷混合后在330‑370 K，N₂保护下反应10‑30h；反应结束后，冷却至室温，旋蒸除去挥发组分，再用正戊烷洗涤，旋蒸干燥；(b)将苯乙烯加入到无水乙醇和去离子水的混合溶剂中，然后加入PVP溶解，磁力搅拌并且氮气保护下，升温至60‑90℃，加入AIBN反应10‑15h，用无水乙醇离心洗涤，真空干燥；(c)将步骤(b)的产物加入无水乙醇中超声分散，然后加入浓度为0.1‑0.5mol/L的CTAB溶液，室温搅拌0.5‑3小时；用氨水调节pH至9‑10，再加入TEOS，搅拌0.5‑1小时后，加入步骤(a)制得的产物，室温搅拌5‑20h，然后转移至反应釜中60‑100℃水热反应30‑50h，离心洗涤，干燥后加入到THF中50‑70℃回流反应3‑5h，用乙醇洗涤产物；(d)将步骤(c)的产物分散在去离子水中，然后加入多酸，40‑80℃搅拌反应8‑20h，去离子水离心洗涤，干燥得到中空微球负载杂多酸催化剂。